ELECTRO REMEDIACIÓN DE RELAVES

Abstract

En el presente trabajo, el método de remediación electrodialítica, proceso de electro remediación mejorado con el uso de membranas de intercambio iónico, fue usado para extraer cobre desde relaves de Ia mina de cobre "El Teniente" de Codelco, localizada

En el presente trabajo, el método de remediaciOn electrodialitica, proceso de electro remediaciOn mejorado con el uso de membranas de intercambio iÔnico, fue usado para extraer cobre desde relaves de Ia mina de cobre "El Teniente" de Codelco, localizada en Ia VI Region de Chile. Este trabajo muestra los resultados a escala de laboratorio de seis experimentos de remediación electrodialitica, donde los relaves mineros fueron pre-tratados con cliferentes soluciones: • SoluciOn N°1: NI-I4C1 0,8 M • Solución N°2: H2SO4+HNO3 diluido a pH=4,2 • SoluciOn N°3: H2SO4 -HNO3 diluido a pH=1,9 • SoluciOn N°4: H20 • SoluciOn N°5: 1-1202 30% con KC103 y HCI IM • SoluciOn N°6: FeCI3 0,5 M en I-I2SO4 20% El p1-I inicial del relave fue de 4,0 y con estas soluciones el p1-I fue bajado entre 3 a 2,7. Con La adición de La soluciOn NO3, La eficiencia de remediaciOn en La regiOn cercana at ánodo fue de 82% después de 15 dIas de remediaciOn con 20V pasando a través del suelo, con una concentraciOn inicial en ci relave de 1813 (mg de Cu/kg de relave seco). Se obtuvo un 72% con las soluciones N°1 y N°2, con un contenido inicial de cobre en el relave de 1109 (mg de Cu/kg de relave seco) y un 70% con las soluciOn N°4 donde ci contenido inicial de cobre en el relave fue de 827 (mg de Cu/kg de relave seco). Las eficiencias de corriente fueron en los mismos casos de 13,2%, 2,8%, 2,5% y 2,7% respectivamente. La concentraciOn de cobre en las muestras fue medida como se describe en el Estándar Danés W259 "Determinación de metales en agua, lodo y sedimentos, pautas generales para la determinaci6n por espectrofotometria de absorciOn atOmica" y mediante dos métodos de extracción secuencial. El relave utilizado en las experiencias N5 y W6 presentO un contenido de cobre inicial de aproximadamente 350 (mg de Cu/kg de relave), estas experiencias dan las menores eficiencias de remediación, sélo 570/0 y 42% respectivamente, cerca de La cmara del Anodo, sin embargo, los mtodos de extracciÔn secuencial indicaron que la primera soluciOn fue Ia mejor para lograr La electro remediación de sulfuros de cobre. La alta eficiencia obtenida pre-tratando el relave con agua es preocupante ambientalmente, ya que esto implica que los relaves mineros almacenados en tranques están probablemente contaminando el agua subterránea, y en las regiones con frecuentes precipitaciones en Ia estación invernal, si los relaves almacenados presentan caracteristicas similares al estudiado, el riesgo de contaminación es elevado. En cuanto a los mtodos de extracciÔn secuencial, el mtodo que divide Ia muestra en 7 partes es más adecuado para el análisis de relaves, ya que permite diferenciar entre sulfuros primarios y secundarios. Ambos métodos indican que con las seis soluciones de lixiviaciÔn estudiadas las fracciones más peligrosas ambientalmente pueden ser liberadas con facilidad, es decir, el cobre asociado a la fracción intercambiable, a carbonatos y a óxidos e hidrOxidos.

In the present work, the electrodialytic remediation method, an optimized remediation process with use of ion exchange membranes, was used to extract copper from the copper mine tailings from Codelco "El Teniente" copper mine in the VI Region of Chile. This work, shows the laboratory results of six electrodialytic remediation experiments, where the mine tailings were pretrated with different solutions: • Solution N°1: NH4C1 0,8 M. • Solution NO2: H2SO4+HNO3 diluted to p1-1=4,2. • Solution N°3: H2SO4+HNO3 diluted to pH=1,9. • Solution N°4: H20. • Solution N°5: H202 30% with KC103 and HCl 1M. • Solution N°6: FeCl3 0,5 M in H2SO4 20%. The initial pH of tailings was 4,0 and with these solutions the pH was lowered to around 3 and 2,7. With the addition of solution N°3, the remediation efficiency near the anode was 83% after 15 days of remediation with 20 V across the soil, with an initial copper content of 1813 (ppm). With solutions N°1 y N°2, the remediation efficiency near the anode was 72% and their initial copper content was 1109 (ppm), with solution N°4, where the initial copper content was 827 (ppm) the efficiency was 70%. The current efficiencies were in the same cases, 13,2%, 2,8%, 2,5% and 2,7% respectively. The concentration of copper in the samples was measured as described in Danish Standard 259 "Determination of metals in water, sludge and sediments, general guidelines for determination by atomic spectrophotometer" and with two sequential extraction methods. The experiments where, solution N°5 and N°6 were added, give the lower efficiencies, only 57% and 42% respectively near the anode compartment, and their initial copper content was approximately 350 ppm, however, the sequential extraction methods indicate that the first solution was the best for the electro remediation of copper sulfides. The high efficiency obtained with only water is preoccupant in an environmental aspect that implies the mine tailings in the impoundments probably are contaminating groundwater, and in the regions with frequent precipitations in the winter season, if the tailings have similar characteristics as the studied tailing, the risk of contamination is elevated. About the sequential extraction methods, the method with 7 fractions is the best for tailings analysis, because this method provides information about secondary and primary sulfides. These methods indicate, that the environmentally dangerous fractions, so that exchangeable fraction, bound to carbonates and oxides are easily liberated with all studied solutions.